城市軌道交通大跨度疏散平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、城市軌道交通大跨度疏散平臺構(gòu)造設(shè)計 摘要：疏散平臺作為地鐵區(qū)間的快速輔助逃生通道，在城市軌道交通領(lǐng)域具有非常重要的作用。北京新機場線采用直徑的大盾構(gòu)隧道斷面，造成疏散平臺平面寬度較大；為了滿足本工程施工進度的要求，設(shè)計方案中增大了疏散平臺支撐間距。因此，需要重新進展構(gòu)造受力分析，建立支撐構(gòu)造及平臺板有限元模型并進展仿真計算。研究說明，跨度疏散平臺的平臺板和支撐型鋼的最大變形分別為和，最大應(yīng)力分別為和，均在容許值范圍內(nèi)，所采用的平臺板復(fù)合材料、支撐型鋼等構(gòu)造的受力性能亦滿足標準要求。大跨度疏散平臺方案有利于減少施工現(xiàn)場平臺板的數(shù)量，有效進步現(xiàn)場疏散平臺拼裝施工的效率。關(guān)鍵詞：新機場線；疏散平臺；

2、支撐構(gòu)造；平臺板；大跨度概述城市軌道交通地下區(qū)間疏散平臺是城市軌道交通區(qū)間隧道的主要逃生通道，對發(fā)生意外時乘客的疏散和搶險救災(zāi)具有重要的作用。為了進一步優(yōu)化疏散平臺設(shè)計，保證緊急情況下的人員疏散，國內(nèi)學(xué)者對其進展了深化研究：虞偉家等通過建模計算，分析了預(yù)制鋼筋混凝土平臺板與型鋼的組合構(gòu)造及其受力特性；張新金通過模擬加載試驗研究疏散平臺板的剛度和強度性能；高曉新等對疏散平臺相關(guān)設(shè)計標準和接口進展了研究；朱莫夫等驗證了復(fù)合材質(zhì)疏散平臺的適用性及合理性。北京軌道交通新機場線南起大興國際機場，北至草橋，是連接北京城區(qū)和大興國際機場的一條重要客運通道。該線軌道鋪軌長度約，疏散平臺總長度約，占軌道鋪軌總長

3、的。目前，地鐵工程疏散平臺多采用混凝土平臺板，構(gòu)件尺寸和自重均較大，不利于錨栓受力及現(xiàn)場安裝施工。因此，有必要對其構(gòu)造和材質(zhì)進展深化研究。疏散平臺主要設(shè)計原那么疏散平臺系統(tǒng)由人行步板、扶手及其支撐部件組成。新機場線地下區(qū)間疏散平臺步板采用玻璃纖維復(fù)合材料工廠化集中預(yù)制。支撐系統(tǒng)包括鋼梁及其連接平臺面板緊固扣件；連接部件包括連接鋼構(gòu)件以及連接螺栓等見圖。其支撐材料均采用鋼構(gòu)造。區(qū)間疏散平臺一般設(shè)置在行車方向的左側(cè)，也有個別地段設(shè)置在行車方向的右側(cè)，起止點位于區(qū)間與兩端車站的分界點處。在道岔區(qū)、人防隔斷門、盾構(gòu)井等特殊地段不設(shè)置疏散平臺。疏散平臺起止點都應(yīng)設(shè)置步梯，以方便人員上下平臺。根據(jù)限界安裝

4、要求，疏散平臺上外表至軌頂面高度按設(shè)計；考慮疏散平臺邊緣與設(shè)備限界的最小平安凈距，直線段疏散平臺邊緣至線路中心間隔 設(shè)為，曲線段適當加寬。疏散平臺構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計目前，城市軌道交通工程疏散平臺支撐中心間距一般為。為了滿足施工進度的要求，對北京新機場線疏散平臺的間距進展了優(yōu)化，采用了大跨度地下區(qū)間疏散平臺，型鋼支撐中心間距最大為見圖，極大減少了施工現(xiàn)場疏散平臺板的數(shù)量，進步了拼裝施工的效率。疏散平臺構(gòu)造受力分析新機場線疏散平臺型鋼支架為鋼構(gòu)造，在承受均布載荷時，支架容許撓度值為為支架長度。懸臂支撐為xx方鋼，斜梁規(guī)格為xx方鋼，懸臂支撐與斜梁采用哈芬槽和型螺栓進展連接。支撐型鋼和平臺板采用實體單元模

5、擬，支撐型鋼與隧道壁連接采用全約束，各部件之間采用粘接。由新機場線地下區(qū)間現(xiàn)場實際施工情況可知，疏散平臺型鋼支撐間距一般為。為了分析不同中心間距支撐構(gòu)造的承載才能和變形情況，分別對支撐中心間距為、及下文分別以、及代替的支撐構(gòu)造進展受力分析。、和三種規(guī)格的懸臂型鋼支撐有限元仿真模型如圖圖所示。根據(jù)實際安裝及受力情況，將所有螺栓固定的位置以固定約束方式進展簡化模擬，便于受力計算。支撐構(gòu)造受力在均布載荷作用下，三種工況整體受力情況如圖圖所示。由圖圖可知，排除應(yīng)力集中造成的干擾后，型鋼支撐構(gòu)造最大應(yīng)力約為，型鋼支撐構(gòu)造最大應(yīng)力約為，均出如今懸臂構(gòu)造與隧道壁螺栓連接處；型鋼支撐構(gòu)造最大應(yīng)力約為，發(fā)生在哈

6、芬槽與斜梁交接位置。種情形的最大應(yīng)力均小于鋼材的屈從應(yīng)力。支撐構(gòu)造位移在均布載荷作用下，三種工況的整體構(gòu)造變形情況如圖圖所示。由圖圖可知，由于斜梁距懸臂支撐自由端更近，和型懸臂支撐構(gòu)造變形較小，其最大變形分別為和，最大位移均發(fā)生在型鋼支撐的端部；而型懸臂支撐構(gòu)造最大變形約為，同樣發(fā)生在型鋼支撐的端部。以上變形均滿足允許撓度的要求。計算結(jié)果匯總見表。平臺板位移疏散平臺板為玻璃纖維復(fù)合材料，疏散平臺鋼支架和斜支撐通過開裂混凝土化學(xué)錨栓與構(gòu)造壁固定連接。本次分析中，把各部件簡化為簡支梁單元進展受力分析。疏散平臺板寬、板厚，板長分別取和，按上述工況加載，其構(gòu)造變形情況見圖圖。根據(jù)疏散平臺材料性能指標，疏散平臺步板容許撓度值為，疏散平臺支架容許撓度值為。由上述計算結(jié)果可知，平臺板的撓度分別為和，均小于材料允許的撓度值。平臺板彎矩在一樣工況條件下，分別對和長的平臺板進展仿真分析，其構(gòu)造彎矩見圖圖。求得的截面彎曲應(yīng)力見表。疏散平臺玻璃纖維復(fù)合材料彎矩強度為，由此可見，平臺板的彎矩應(yīng)力也在容許范圍內(nèi)。完畢語北京新機場線疏散平臺系統(tǒng)屬于典型的梁板構(gòu)造模型，其受力明確，工程中